Nuovi strumenti per la valutazione delle prestazioni energetiche più vicine all'utilizzo reale degli edifici

In arrivo la Direttiva Case Green: cosa cambierà

Nella sessione plenaria del 12 marzo 2024 il Parlamento Europeo ha approvato la revisione della Direttiva europea sulle Prestazioni Energetiche degli Edifici (Energy Performance of Building Directive - EPBD).

Dopo un mese, il 12 Aprile, la Commissione ha accolto con favore l'adozione finale della Direttiva rafforzando l'obiettivo di decarbonizzare il parco costruito europeo.

Per gli edifici residenziali, i Paesi membri dovranno adottare misure per garantire una riduzione dell'energia primaria media utilizzata di almeno il 16% entro il 2030 e di almeno il 20-22% entro il 2035.

La Direttiva impone inoltre agli Stati membri di rinnovare il 16% degli edifici non residenziali con le peggiori prestazioni entro il 2030 e il 26% entro il 2033, introducendo requisiti minimi di prestazione energetica

La Direttiva introduce nuove modalità di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici e alcune rilevanti novità nelle regole che disciplinano la progettazione e la certificazione energetica degli edifici, per raggiungere l’obiettivo di ridurre consumi ed emissioni degli edifici entro il 2030 e raggiungere la neutralità climatica entro il 2050.

Secondo l’Allegato I, la prestazione energetica di un edificio è determinata sulla base del consumo di energia calcolato o misurato e riflette l'uso normale di energia dell'edificio per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti, la produzione di acqua calda per uso domestico, la ventilazione, l'illuminazione integrata e altri sistemi tecnici.

Pur essendo data una certa libertà a ciascun Paese di definire la metodologia per la determinazione della prestazione energetica di un edificio, essa deve risultare trasparente, aperta all'innovazione e basarsi sulle norme europee di riferimento, tra cui vengono citate (EN) ISO 52000-1, (EN) ISO 52003-1, (EN) ISO 52010-1, (EN) ISO 52016-1, (EN) ISO 52018-1, (EN) ISO 52120-1, EN 16798-1 e EN 17423.

È inoltre fondamentale che la quota di energia rinnovabile sia correttamente riconosciuta.

Sempre secondo la Direttiva, gli Stati membri possono predisporre l’utilizzo del consumo di energia misurato in condizioni di esercizio tipiche per verificare la correttezza del consumo di energia calcolato e quindi consentire il raffronto tra le prestazioni calcolate e quelle effettive.

Certificazioni energetiche più vicine al comportamento reale dell'edificio

L’obiettivo è far sì che la certificazione energetica rifletta le condizioni operative dell'edificio, utilizzando i dati energetici misurati per calibrare calcoli e previsioni da modelli teorici.

La valutazione delle prestazioni degli edifici considera fattori come: le caratteristiche termiche dell'edificio, l'integrazione e sfruttamento di fonti di energia rinnovabili, i sistemi di automazione e controllo dell'edificio, la ventilazione, il raffrescamento e il recupero energetico.

Il risultato è rappresentato da un indicatore numerico del consumo di energia primaria per unità di superficie di riferimento all'anno, in kWh/(m²a), utilizzato per la certificazione della prestazione energetica e la verifica di conformità rispetto ai requisiti minimi.

Sono presi in considerazione anche indicatori aggiuntivi come il consumo di energia finale e il fabbisogno energetico.

Gli Stati membri sono quindi tenuti ad aggiornare le metodologie di calcolo nazionali, in conformità alle norme europee, garantendo trasparenza, replicabilità e la possibilità di confrontare edifici situati in contesti nazionali diversi.

Strumenti per la valutazione delle prestazioni degli edifici

Nell’ambito di diversi progetti di ricerca, quali Horizon 2020 INFINITE, HE MODERATE e HE BuildON, i ricercatori dell´Istituto per le Energie Rinnovabili di Eurac Research hanno sviluppato una libreria software open-source (Pybuildingenergy) finalizzata a valutare le prestazioni degli edifici in termini di energia e comfort, sulla base della norma ISO 52016-1:2017 e ISO 52010:2017.

Già a partire dalla prima versione rilasciata è possibile valutare il fabbisogno energetico per il riscaldamento ed il raffrescamento, la temperatura interna, il carico sensibile di riscaldamento e raffrescamento su base oraria.

Ulteriori aggiornamenti sono in fase di sviluppo e prevedono valutazioni delle condizioni dell'aria di mandata per l'umidificazione e la deumidificazione, l’effetto dei sistemi oscuranti, la calibrazione del modello con dati reali.

Il calcolo è applicabile sia agli edifici residenziali sia a quelli non residenziali e può essere utilizzato in varie fasi dello sviluppo dell'edificio, dalla progettazione alla fase operativa.

La norma EN ISO 52016-1:2017 fornisce anche linee guida per la valutazione delle zone termiche all'interno di un edificio, sia esso nuovo o esistente.

Daniele Antonucci, ricercatore senior Eurac Research, commenta così la pubblicazione online di Pybuildingenergy:

“La nuova direttiva sottolinea come sia importante effettuare delle valutazioni più dettagliate delle prestazioni degli edifici non soffermandosi più su analisi mensili o annuali. Abbiamo così deciso di sviluppare uno strumento di calcolo aperto e utilizzabile da tutti, che permette una visione migliore del comportamento energetico dell’edificio fornendo analisi con frequenza oraria. Questo approccio ci ha permesso di raggiungere la comunità scientifica e altri attori del mercato dell’edilizia, sensibilizzando sulla necessità di avere un calcolo energetico condiviso tra le diverse nazioni e aumentando le possibili collaborazioni per ulteriori sviluppi. La libreria è nella sua prima versione, è in rapida evoluzione grazie al prezioso contributo da parte della comunità scientifica, é open-source, e presto verranno aggiunte nuove funzionalità. La libreria è frutto di un lavoro congiunto, per il quale ringrazio i colleghi Ulrich Filippi Oberegger e Olga Somova per il loro grande contributo. “

I ricercatori e tecnici di Eurac Research sono attualmente al lavoro per aggiungere presto nuove funzionalità, tra cui il calcolo orario per i consumi di Acqua Calda Sanitaria, l’utilizzo dell'apprendimento automatico per calibrare il modello con dati reali e l’utilizzo di strumenti di analisi tecnico-economica per guidare l'applicazione di componenti e sistemi adatti per la ristrutturazione degli edifici.

I progetti citati nel presente testo sono finanziati dall'Unione Europea nell'ambito del programma Horizon2020 e Horizon Europe con i numeri di accordo di sovvenzione: 958397 (Infinite), 101069834 (MODERATE) e 101104141 (BuildON). I punti di vista e le opinioni espresse sono tuttavia esclusivamente quelli dell'autore o degli autori e non riflettono necessariamente quelli dell'Unione Europea o del CINEA. Né l'Unione Europea né l'autorità concedente possono essere ritenute responsabili.